專利名稱：一種電視機的非機械式感應(yīng)按鍵及電視機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視機的信息輸入技術(shù)，特別是涉及一種電視機的非機械式感應(yīng)按鍵及電視機。
背景技術(shù)：
隨著社會及科技的進展，各種消費性電子產(chǎn)品日益普及，例如，電視機在家庭、學(xué)校以及娛樂場所等地方的普及率是相當(dāng)高的；各廠商以及銷售商之間的競爭也日益激烈。
目前，一般的電視機的操作按鍵都是機械式的，用戶通過在電視機按鍵上施加一定的壓力，使得按鍵內(nèi)部金屬簧片接觸導(dǎo)通，從而接通相應(yīng)電路，實現(xiàn)對應(yīng)的功能操作。此種按鍵在應(yīng)用時，基本都是通過一些結(jié)構(gòu)小件做中介，即用戶實際按壓的是與電視機機殼配套的結(jié)構(gòu)小件，然后壓力通過此結(jié)構(gòu)小件傳導(dǎo)到機械式按鍵上。該結(jié)構(gòu)小件設(shè)計制作的好壞，直接影響到電視機功能按鍵的使用手感，且由于大人、小孩手的大小差異比較大，各種按鍵觸發(fā)所需的壓力及行程大小又各不相同，使得機械式按鍵很難同時滿足各類用戶的使用感受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種電視機的非機械式感應(yīng)按鍵及電視機，可以不需要施加外部機械力而實現(xiàn)對電視機的操作。
為此，本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種電視機的非機械式感應(yīng)按鍵，包括探測電極，設(shè)置在該電視機上的功能按鍵的對應(yīng)位置，當(dāng)用戶觸摸或接近該功能按鍵時其電容發(fā)生變化；探測信號處理單元，其輸入端連接該探測電極，用于根據(jù)該探測電極的電容變化生成相應(yīng)的按鍵觸發(fā)信號并輸出至該電視機的微處理器；電源單元，連接至該探測信號處理單元，為該探測信號處理單元提供工作電源。
本發(fā)明還提供一種電視機，包括位于外殼的絕緣體面板和位于機芯的微處理器，所述絕緣體面板設(shè)置功能按鍵；還包括前述非機械式感應(yīng)按鍵；所述微處理器根據(jù)該非機械式感應(yīng)按鍵輸出的按鍵觸發(fā)信號實現(xiàn)相應(yīng)的按鍵功能。
優(yōu)選地，在電視機絕緣外殼指定的功能按鍵位置，在外殼內(nèi)部或內(nèi)側(cè)設(shè)置能夠探測感應(yīng)電荷遷移變化的電極，然后將此電極檢測到的變化傳輸給能夠處理該變化并進行一定判斷做出一定動作的芯片，該芯片會將接收到的變化與預(yù)先已設(shè)定好的參考值進行比較，然后將比較的結(jié)果通過結(jié)合外圍電路輸出一定的電平來表現(xiàn)，而此電平會傳輸?shù)诫娨暀C的微處理器MCU規(guī)定的I/O口，MCU對從此I/O口輸入的電平進行判斷，從而執(zhí)行相應(yīng)的功能操作，達(dá)到用電學(xué)原理實現(xiàn)相應(yīng)的按鍵功能的目的。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明在電視機非機械式感應(yīng)觸摸按鍵電路采用的器件可以通過感知電荷遷移變化從而做出觸發(fā)動作，因此只要用戶觸摸或靠近(達(dá)到要求距離之內(nèi))用絕緣體面板制成的功能按鍵，即可實現(xiàn)相應(yīng)功能操作的效果，也就是說，通過在電路中應(yīng)用一種能夠感知電荷遷移變化從而做出觸發(fā)動作的器件，運用電學(xué)原理替代原先機械力學(xué)原理，實現(xiàn)用戶從外部控制電視機內(nèi)部功能，所以在實現(xiàn)用戶基本操作、達(dá)到基本目的的同時，為用戶提供更為人性化的操作界面，使用戶的操作更加輕松、愜意，滿足用戶潛在的渴望舒適的需求享受。


圖1是本發(fā)明的電視機的框圖；圖2是本發(fā)明的電視機非機械式感應(yīng)按鍵的實施例的電路圖。
具體實施例方式
請參閱圖1，本發(fā)明的電視機包括絕緣體面板800、非機械式感應(yīng)按鍵100和電視機微處理器(MCU)900。
絕緣體面板800可以是亞克力、玻璃、塑料、陶瓷或木材等。
非機械式感應(yīng)按鍵100包括探測電極110、探測信號處理單元120和電源單元130；探測電極110連接到探測信號處理單元120的輸入端，電源單元130連接至探測信號處理單元120的電源端，為探測信號處理單元120提供工作電源，信號探測處理單元120還包括接地端。
其中，所述探測電極110可以位于作為電視機外殼的絕緣體面板800的內(nèi)部或內(nèi)側(cè)。
探測信號處理單元120的輸出端連接到電視機的微處理器900的按鍵信號輸入端。通常，在微處理器900的輸入端設(shè)置上拉電阻140來拉高電平。
由于人體對應(yīng)于環(huán)境相當(dāng)于幾百皮法的電容，當(dāng)用戶的手指700觸摸或靠近(達(dá)到要求距離之內(nèi))絕緣體面板800時，探測電極110會產(chǎn)生感應(yīng)電荷，所產(chǎn)生的電荷遷移變化傳送到探測信號處理單元120，探測信號處理單元120經(jīng)過判斷，發(fā)出相應(yīng)的按鍵信號通過輸出端及上拉電阻140進入電視機機芯的微處理器900，微處理器900根據(jù)按鍵信號做出相應(yīng)的反應(yīng)，從而實現(xiàn)相應(yīng)的按鍵功能。
也就是說，本發(fā)明在電視機絕緣外殼指定的功能按鍵位置，在外殼內(nèi)部或內(nèi)側(cè)設(shè)置能夠探測感應(yīng)電荷遷移變化的探測電極110，然后將探測電極110檢測到的電荷變化傳輸給能夠處理該變化并進行一定判斷做出一定動作的探測信號處理單元120，探測信號處理單元120會將接收到的變化與預(yù)先已設(shè)定好的參考值進行比較，然后將比較的結(jié)果通過結(jié)合外圍電路輸出一定的電平來表現(xiàn)，而此電平會傳輸?shù)诫娨暀C的微處理器900規(guī)定的I/O口，微處理器900對從此I/O口輸入的電平進行判斷，從而執(zhí)行相應(yīng)的功能操作，達(dá)到實現(xiàn)相應(yīng)的按鍵功能的目的。
請參閱圖2，是一款電視機的非機械式按鍵的實施例，該實施例包括六個按鍵。
探測信號處理單元的芯片U1、U2、U3可以采用相同型號的芯片，各有2個探測信號輸入口Cin1、Cin2和2個信號輸出口Out1、Out2，可以支持2個按鍵功能。
探測電極TP1、TP2、TP3、TP4、TP5和TP6分別連接到芯片U1、U2、U3的探測信號輸入口Cin1、Cin2。
芯片U1、U2、U3的電源引腳VDD(4腳、9腳)直接連接到電源VDD；電源引腳VDD(9腳)還通過電容CL接地。
芯片U1、U2、U3的地線引腳GND(1腳、3腳)直接接地。
芯片U1、U2、U3的引腳Rb1(8腳)和引腳Rb2(6腳)分別通過電阻Rb1和電阻Rb2接地。
芯片U1、U2、U3的信號輸出口Out1(10腳)分別連接到三極管Q1、Q3、Q5的基極。
三極管Q1、Q3、Q5的發(fā)射極通過發(fā)光二極管LED和電阻RL連接到電源。三極管Q1、Q3、Q5的集電極接地。
三極管Q1、Q3、Q5的基極分別連接到電阻R2、R4、R6的一端；電阻R2、R4、R6的另一端通過雙二極管D4中的一個二極管連接到插座JP1的第2腳。
插座JP1的第2腳同時連接上拉電阻R1，第1腳直接連接電源，第3腳接地。
芯片U1、U2、U3的信號輸出口Out2(7腳)分別連接到三極管Q2、Q4、Q6的基極。
三極管Q2、Q4、Q6的發(fā)射極通過發(fā)光二極管LED和電阻RL連接到電源。三極管Q2、Q4、Q6的集電極接地。
三極管Q2、Q4、Q6的基極分別連接到電阻R3、R5、R7的一端；電阻R3、R5、R7的另一端通過雙二極管D4中的另一個二極管連接到插座JP1的第2腳。
下面，以實現(xiàn)MENU按鍵功能為例來說明本實施例的工作原理。
當(dāng)用戶700觸發(fā)MENU按鍵時，探測電極TP1感應(yīng)到的信號進入U1芯片的第2腳(Cin1)，芯片U1經(jīng)過比較判斷后，使其第10腳(Out1)輸出端內(nèi)部的集電極開路，于是通過上拉電阻R1與雙二極管D4其中的一個二極管、電阻R2、三極管Q1在插座JP1第2腳產(chǎn)生分壓，輸入到電視機機芯內(nèi)部的微處理器900，然后微處理器900做出相應(yīng)的動作，并在電視機屏幕上顯示功能菜單。同時，由于三極管Q1的導(dǎo)通，使得發(fā)光二極管LED發(fā)光，用以指示MENU功能按鍵已開始起控。
需要說明的是，本實施例中的電路及各元器件的具體參數(shù)視電視機機芯微處理器900以及電視機功能要求(如是否要有指示用的發(fā)光二極管)的不同而不同。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種非機械式感應(yīng)按鍵以及采用該非機械式感應(yīng)按鍵的電視機。通過本發(fā)明的方案實現(xiàn)的電視機功能按鍵，用戶在使用時幾乎不用對電視機功能按鍵施加多大的力，只需用手輕輕接觸相應(yīng)功能按鍵的位置，甚至不需施加任何的外部機械力(只要靠近到一定距離之內(nèi))，便可達(dá)到對電視機進行相應(yīng)操作的目的。
因此，本發(fā)明可以改善現(xiàn)有電視機功能按鍵的使用手感，滿足各類用戶使用過程中對電視機功能按鍵一種潛在的渴望舒適的需求。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電視機的非機械式感應(yīng)按鍵，其特征在于，包括探測電極，設(shè)置在該電視機上的功能按鍵的對應(yīng)位置，當(dāng)用戶觸摸或接近該功能按鍵時其電容發(fā)生變化；探測信號處理單元，其輸入端連接該探測電極，用于根據(jù)該探測電極的電容變化生成相應(yīng)的按鍵觸發(fā)信號并輸出至該電視機的微處理器；電源單元，連接至該探測信號處理單元，為該探測信號處理單元提供工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視機的非機械式感應(yīng)按鍵，其特征在于還包括上拉電阻，設(shè)置在該探測信號處理單元的信號輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電視機的非機械式感應(yīng)按鍵，其特征在于所述探測信號處理單元包括能夠處理該探測電極的電荷變化的芯片及其外圍電路；所述芯片將前述變化與參考值進行比較，并結(jié)合外圍電路輸出表現(xiàn)比較結(jié)果的電平信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電視機的非機械式感應(yīng)按鍵，其特征在于所述芯片的探測信號輸入口連接該探測電極；信號輸出口連接到三極管的基極；該三極管的發(fā)射極連接到工作電源，集電極接地；該三極管的基極還連接到電阻的一端；該電阻的另一端通過二極管連接到插座的輸入引腳；該插座的輸入引腳同時連接所述上拉電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電視機的非機械式感應(yīng)按鍵，其特征在于還包括發(fā)光二極管，連接在三極管的發(fā)射極和工作電源之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電視機的非機械式感應(yīng)按鍵，其特征在于所述芯片的探測信號輸入口至少為一個，且信號輸出口的數(shù)目與探測信號輸入口相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視機的非機械式感應(yīng)按鍵，其特征在于所述探測電極設(shè)置的位置具體是該電視機的絕緣體面板的內(nèi)部或內(nèi)側(cè)。
8.一種電視機，包括位于外殼的絕緣體面板和位于機芯的微處理器，所述絕緣體面板設(shè)置功能按鍵；其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至7任一項所述的非機械式感應(yīng)按鍵；所述微處理器根據(jù)該非機械式感應(yīng)按鍵輸出的按鍵觸發(fā)信號實現(xiàn)相應(yīng)的按鍵功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電視機，其特征在于，所述絕緣體面板的材質(zhì)是亞克力、玻璃、塑料、陶瓷或木材。
全文摘要
本發(fā)明公開一種運用電學(xué)原理替代原先機械力學(xué)原理，實現(xiàn)用戶從外部控制電視機內(nèi)部功能的按鍵。該按鍵在絕緣體面板內(nèi)側(cè)增加能夠感知電荷遷移變化的探測電極，同時應(yīng)用能夠?qū)⒋俗兓ㄟ^與預(yù)先設(shè)定的參考值進行比較并能判斷出用戶對相應(yīng)按鍵進行的操作、而后結(jié)合相應(yīng)外圍電路輸出電視機內(nèi)部微處理器能夠識別的信號的芯片，在用戶進行了按鍵操作以后，能夠發(fā)出信號通知電視機內(nèi)部微處理器執(zhí)行相應(yīng)的功能，最終達(dá)到實現(xiàn)用戶本次操作的目的。本發(fā)明還公開采用該非機械式感應(yīng)按鍵的電視機。
文檔編號H03K17/96GK1862965SQ20051006926
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日
發(fā)明者劉強, 焦青海, 陳宜龍, 胡宏祥 申請人:海爾集團公司, 青島海爾電子有限公司